1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM 2 GVHD ThS Dương Thị Ngọc Dân Ngày TH 23 24/5/2023 Nhóm TH[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BÀI BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: ThS Dương Thị Ngọc Dân Ngày TH: 23-24/5/2023 Nhóm TH: NHĨM TỔ Họ tên MSSV Lớp CN Nguyễn Minh Dàng 19125567 DH19BQ Nguyễn Văn Minh 19125183 DH19BQ Huỳnh Như Vĩnh Phát 19125276 DH19BQ Đoàn Nguyễn Việt Hà 20125382 DH20BQ Phạm Văn Thắng 20125678 DH20BQ Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 10 năm 2022 MỤC LỤC MỤC LỤC .2 DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BIỂU ĐỒ DANH MỤC BẢNG BÀI 1: XÁC ĐỊNH ẨM ĐỘ VẬT LIỆU THỰC PHẨM I Cơ sở lý thuyết II Phương pháp gián tiếp IV Phương pháp trực tiếp IV Nhận xét thảo luận: .13 BÀI 2: XÁC ĐỊNH NHIỆT DUNG RIÊNG 17 I Mục đích thí nghiệm sở lý thuyết: 17 II Nguyên liệu dụng cụ: 17 III Tiến hành thí nghiệm: 17 IV Kết xử lý số liệu: .19 V Kết luận: .19 BÀI LẠNH ĐÔNG 20 I Cơ sở Khoa học 20 II Mục đích .20 III Cách tiền hành 20 IV Kết xử lý số liệu: lượng dịch rỉ sau rã đông 21 V Kết luận: .24 BÀI 4: CHIÊN 24 I Cơ sở lý thuyết: 24 II Mục đích yêu cầu 25 III Tiến hành thí nghiệm 25 IV Kết xử lí số liệu: 26 V Kết luận: .28 BÀI : CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG 29 I Cơ sở lí thuyết 29 II Mục đích thí nghiệm : 30 III Tiến hành thí nghiệm 32 IV Kết xử lý số liệu: 33 V Kết luận 35 BÀI 6: ĐỘ NHỚT THỰC PHẨM 35 I Mục đích thí nghiệm 35 II Cơ sở lý thuyết 35 III Các phương pháp đo độ nhớt: 37 IV Tiến hành thí nghiệm .38 V Kết thảo luận 39 VI Kết luận .42 DANH MỤC HÌNH Hình Máy kett Hình : Cà rốt trước sấy sau sấy 14 Hình : Hành trước sau sấy 15 Hình : Mẫu khoai lang chiên 120℃ phút phút 27 Hình : Mẫu khoai lang chiên 180℃ phút phút 28 Hình : Sơ đồ thiết bị cô đặc chân không .31 Hình Kết TH trang 43 Hình : Kết TH trang 44 Hình : Kết TH trang 45 Hình 10 : Kết TH trang 46 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ : Đường cong giảm ẩm cà rốt sau sấy 60℃ thời điểm 15 Biểu đồ : Đường cong giảm ẩm hành sau sấy 60℃ thời điểm 16 Biểu đồ : Biểu đồ độ Brix cô đặc dung dịch đường theo thời gian .34 Biểu đồ : Biểu đồ thể tích nước ngưng tụ dung dịch đường cô đặc theo thời gian 34 Biểu đồ : Biểu đồ hàm logμ độ nhớt siro đo đầu đo S63 40 Biểu đồ : Biểu đồ hàm log(4πN) độ nhớt siro đo đầu đo S63 40 Biểu đồ :Biểu đồ hàm logμ độ nhớt tương cà đo đầu đo S64 .41 Biểu đồ : Biểu đồ phương trình theo hàm log(4πN) đo độ nhớt tương cà đầu đo S64 41 DANH MỤC BẢNG Table : Kết đo ẩm độ nguyên liệu máy Kett Table Kết đo ẩm độ nguyên liệu cân sấy hồng ngoại Table : Khảo sát thay đổi khối lượng cà rốt sau sấy 60℃ thời điểm.10 Table : Khảo sát thay đổi ẩm độ cà rốt sau sấy 60℃ thời điểm.11 Table : Bảng kết khảo sát thay đổi khối lượng hành lượng nước bay sau sấy 60℃ thời điểm 12 Table : Bảng kết khảo sát thay đổi ẩm độ cà rốt sau sấy 60℃ thời điểm 13 Table : So sánh kết ẩm độ mẫu nguyên liệu đo máy Kett cân ẩm hồng ngoại 13 Table : Kết thí nghiệm bước 19 Table :Kết thí nghiệm bước .19 Table 10 : Độ rỉ dịch mẫu su su điều kiện thời khác 21 Table 11 : Độ rỉ dịch mẫu củ cải điều kiện thời khác 22 Table 12 : Kết khối lượng khoai lang trước sau chiên mưc nhiệt độ thời gian khác 27 Table 13 : Kết theo dõi độ Brix 33 Table 14 : Kết đo mẫu Sirô 39 Table 15 : Kết đo mẫu tương cà 39 BÀI 1: XÁC ĐỊNH ẨM ĐỘ VẬT LIỆU THỰC PHẨM I Cơ sở lý thuyết Ẩm độ toàn phần: ˗ Là tỉ số khối lượng ẩm chưa bên vật liệu với khối lượng vật liệu ẩm M = Mw = �� � ×100 (%) Ẩm độ tuyệt đối (ẩm độ theo khô): ˗ Là tỉ lệ khối lượng ẩm có vật liệu so với khối lượng vật chất khô vật liệu �� X = Md = �� Mối qua hệ loại ẩm độ: ˗ ×100 = �� ×100 (%) �−�� Ta có mối qua hệ ẩm tộ toàn phần ẩm độ tuyệt đối sau X= �% ×100 hay M% = ���−�% II Phương pháp gián tiếp �% ×100 ���−�% Xác định độ ẩm máy Kett 1.1 ˗ 1.2 Mục đích Xác định ẩm độ nguyên liệu thực phẩm Nguyên liệu dụng cụ thí nghiệm ˗ Nguyên liệu: Hạt lúa, hạt gạo ˗ Dụng cụ thí nghiệm: Máy Kett (hoạt động theo nguyên tắc điện trở) Hình Máy kett ˗ Ưu điểm: Nhanh, đọc độ ẩm sau vài giây ˗ Nhược điểm: Độ xác khơng cao cịn tùy thuộc vào kích thước, hình dạng, 1.3 ˗ độ bẩn khoảng độ ẩm thấp, sai số ±0.3% độ ẩm cao ( ướt), sai số lên đến ±3% Tiến hành thí nghiệm Các bước sử dụng máy Kett đo ẩm độ nguyên liệu: B1: Nhấn phím On/Off để khởi động máy B2: Chọn mã nguyên liệu phím SELECT B3: Nhấn phím MEA B4: Đổ mẫu vào buồng (đổ nhanh đều) B5: Đọc kết hiển thị hình ˗ 1.4 Đo ẩm độ nguyên liệu với lần lặp lại Kết Table 1: Kết đo ẩm độ nguyên liệu máy Kett Mẫu Lúa Gạo Lặp lại M% L1 20.3 L2 20.6 L3 20.6 L1 18.8 L2 19 L3 18.3 �% �% (ẩm toàn phần) (ẩm tuyệt đối) 20.5 25.8 18.7 23 IV Phương pháp trực tiếp Xác định ẩm độ cân sấy hồng ngoại ˗ Cân sấy hồng ngoại cấu tạo cân chịu nhiệt cân khối lượng vật liệu thay đổi theo thời gian vật liệu sấy hay đun nóng tia hồng ngoại ˗ Ưu điểm: xác định độ ẩm thời gian ngắn, có chế độ xác định ẩm độ, nhiệt độ, thời gian, khối lượng tự động Có thể sấy đến khối lượng không đổi ˗ Nhược điểm: sấy khối lượng vật liệu nhỏ có bề mặt bốc lớn, xác định ẩm tự Nếu sấy thời gian sấy tối đa 99 phút kết đo khơng xác Phải làm nguội cân trước sấy mẫu 1.1 ˗ Mục đích Xác định ẩm độ nguyên liệu thực phẩm 1.2 Nguyên liệu dụng cụ thí nghiệm ˗ Nguyên liệu: Cà rốt, hành lá, hạt lúa, hạt gạo ˗ Dụng cụ thí nghiệm: Cân hồng ngoại ˗ Cân sấy hồng ngoại cấu tạo cân chịu nhiệt cân khối lượng vật liệu thay đổi theo thời gian vật liệu sấy hay đun nóng tia hồng ngoại Ưu điểm: xác định độ ẩm thời gian ngắn, có chế độ xác định ẩm độ, nhiệt độ, thời gian, khối lượng tự động Có thể sấy đến khối lượng không đổi Nhược điểm: sấy khối lượng vật liệu nhỏ có bề mặt bốc lớn, xác định ẩm tự Nếu sấy thời gian sấy tối đa 99 phút kết đo khơng xác Phải làm nguội cân trước sấy mẫu 1.3 Tiến hành thí nghiệm ˗ Chuẩn bị nguyên liệu: nguyên liệu cắt thành mẫu nhỏ mỏng ˗ Các bước sử dụng cân hồng ngoại B1: Nhấn phím On/Off khởi động máy B2: Reset số 0g B3: Mở nắp cân đặt 1g mẫu trải lên bàn cân B4: Đậy nắp chờ khối lượng không đổi B5: đọc ghi lại kết ˗ 1.4 Đo ẩm độ nguyên liệu với lần lặp lại Kết Table Kết đo ẩm độ nguyên liệu cân sấy hồng ngoại Mẫu Cà rốt Hành Lúa Gạo Lặp lại M% L1 87.42 L2 86.83 L3 83.79 L1 93.14 L2 92.84 L3 93.05 L1 7.72 L2 8.32 L3 7.91 L1 10.62 L2 10.69 L3 10.49 �% �% (ẩm toàn phần) (ẩm tuyệt đối) 86.01 614.96 93.01 1330.61 7.98 8.67 10.6 11.87 Xác định ẩm độ tủ sấy ˗ Sấy trình làm bốc nước từ vật liệu vào mơi trường (thường khơng khí) cách cấp nhiệt cho nước vật liệu ẩm bay 2.1 Mục đích ˗ Nghiên cưu q trình sấy rau quả, từ xác định đường cong sấy, tốc độ sấy mối quan hệ thơng số qua trình sấy cảm quan sản phẩm sấy 2.2 Nguyên liệu dụng cụ thí nghiệm ˗ Nguyên liệu: Cà rốt, hành ˗ Dụng cụ thí nghiệm: Tủ sấy, khay sấy, cân điện tử, cân says hồng ngoại, dao, thớt, nhiệt kế, bếp, đồng hồ bấm giờ, cốc thủy tinh 2.3 Tiến hành thí nghiệm ˗ Chuẩn bị nguyên liệu: Rửa cắt nhỏ Cà rốt cắt lát mỏng khoảng 2mm Hành cắt thành khúc nhỏ ˗ Tiến hành thí nghiệm: Mẫu tươi Mẫu chần: chần mẫu phút 90℃ vớt để Mẫu xử lý vitamin C (acid ascorbic): ngâm mẫu dung dịch vtm C 1% khoảng 3-5 phút vớt để ˗ Cân mẫu với khối lượng gần (mỗi mẫu lặp lại lần) ˗ Đem mẫu xác định ẩm độ ban đầu cân sấy hồng ngoại ˗ Bật công tắc tủ sấy, hiệu chỉnh nhiệt độ (60℃) để hoạt động thời gian cho nhiệt độ khơng khí sấy ổn định ˗ Xếp mẫu lên khay sấy, tiến hành sấy ˗ Sau 30 phút cân lại khối lượng mẫu khối lượng không đổi 2.4 Xử lý kết nhận xét ˗ Độ ẩm ban đầu nguyên liệu xác định cân sấy hồng ngoại ˗ Khối lượng nước ban đầu nguyên liệu = ẩm ban đầu (%) x khối lượng mẫu ˗ Cơng thưc tính độ ẩm sau thời gian t (phút): W (%) = (Mn – Mbh) × 100 % / M Trong đó: Mn: khối lượng nước ban đầu có nguyên liệu Mbh: khối lượng nước bay sau sấy thời điểm t (phút) M: khối lượng nguyên liệu ban đầu 2.4.1 Kết thay đổi khối lượng ẩm độ mẫu Cà rốt Table 3: Khảo sát thay đổi khối lượng cà rốt sau sấy 60℃ thời điểm Khối lượng nước bay Thời gian Khối lượng sau sấy (g) Tươi Chần Vitamin C 2.2 0 1.65 1.73 0.46 0.53 0.47 1.36 1.33 1.3 0.8 0.85 0.9 1.04 0.97 1.12 1.18 1.23 Tươi Chần Vitamin C 2.16 2.18 30 phút 1.7 60 phút 90 phút Ban đầu (0 phút) (%) 10 ˗ Bơm dung dịch ban đầu (dung dịch nước đường ) từ nồi chưa nguyên liệu vào bồn cô đặc ( ) ˗ Khi nhập liệu đủ nguyên liệu bắt đầu cấp đốt vào buồng đốt (2) từ bể nước (1 ) để gia nhiệt dung dịch nước đường Hơi nước theo ống vào ống nhỏ bồn (màu đỏ) – trình trao đổi nhiệt diễn bồn cô đặc (4) , làm nước bên dung dịch đường bốc lên bồn (3) chưa nước Còn nước gia nhiệt gặp mẫu dung dịch đường (nguội hơn) bị ngưng tụ rơi trở lại vào bể nước ban đầu (1) ˗ Sau nước bên dung dịch đường bốc lên bồn (3) chưa nước tiếp tục vào bồn ngưng tụ (5) Lúc này, nước từ bể chưa nước lạnh (10) bơm từ bơm (8) lên van (7), qua van (7) vừa tạo chân không vừa tạo lực đẩy nước vào bồn ngưng tụ: Tạo chân không : van (7) hút hết khơng khí làm cho mơi trường bồn cô đặc (4) trở thành môi trường chân không Tạo lực đẩy nước vào bồn ngưng tụ : Khi bơm nước tạo áp suất lớn , cịn áp suất bên bồn đặc nhỏ nên lực bơm nước qua van (7) đẩy nước vào bồn ngưng tụ (5) ˗ Tại bồn ngưng tụ (5) , nước lạnh vào gặp nước nóng dung dịch đường => ngưng tụ rơi xuống bồn chưa nước ngưng tụ (6) phần nước ngưng tụ qua tháp tản nhiệt (9) có vịi phun xịe kết hợp với quạt (11) để làm mát nước rơi trở lại bồn chưa nước lạnh (10) ˗ Quá trình cư tiếp tục sau khoảng thời gian t ngưng cấp Mở van thơng áp, sau tháo sản phẩm cách mở van tháo liệu III Tiến hành thí nghiệm Thiết bị nguyên liệu ˗ Thiết bị cô đặc chân không, Brix kế ˗ Nguyên liệu: Dung dịch nước đường Phương pháp thí nghiệm 32 ˗ Tiến hành cô đặc dung dịch nước đường thiết bị cô đặc chân không Theo dõi tiêu độ Brix nước đường sau khoảng thời gian 30 phút ghi nhận kết IV Kết xử lý số liệu: Table 13: Kết theo dõi độ Brix t=0 (thời gian cô đặc) t=30’ t=60’ Nhiệt độ(oC) 62.3 63.9 65.1 Áp suất 61 61 61 Độ Brix (o) 17 24 37.3 1650 1500 Thể tích dung mơi (ml) Thể tích ban đầu: 5000ml nước + 1kg đường ~ 5700 ml Tổng thể tích ngưng tụ: 3150 ml Thể tích mẫu sau đặc: 2400 ml Hiệu suất thu hồi (Tổng thể tích ngưng tụ+ thể tích mẫu sau đặc) = 3150+2400 5700 Thể tích ban đầu ×100 ≈98% 33 ×100 máy = Biểu đồ 3: Biểu đồ độ Brix cô đặc dung dịch đường theo thời gian Biểu đồ 4: Biểu đồ thể tích nước ngưng tụ dung dịch đường đặc theo thời gian 34 Nhận xét: ˗ Hiệu suất thu hồi máy cao 98% ˗ Đường biểu diễn độ Brix thể tích nước ngưng tụ dung dịch đường thẳng theo thời gian tăng dần, cho thấy thời gian cô đặc dài độ Brix tăng lên Do cô đặc hàm lượng nước dung dịch bốc làm hàm lượng chất rắn hòa tan dung dịch ngày tăng, độ brix tăng Đồng thời nước bay nhiều làm thể tích ngưng tụ ngày tăng V Kết luận ˗ Cơ đặc chân khơng q trình đặc mà thiết bị cô đặc hoạt động áp suất chân khơng, thấp áp suất khí quyển, làm giảm nhiệt độ sôi dung dịch cô đặc, giúp cho dung dịch giữ chất lượng dinh dưỡng giá trị cảm quan, không bị biến đổi chất lượng nhiệt độ cao Ngồi ra, cịn tăng độ Brix giảm hàm lượng nước tự có sản phẩm nhằm gia tăng thời hạn bảo quản ˗ Phương pháp thường bị hạo hụt sản phẩm sản phẩm bị bay chất tan, nước ,… BÀI 6: ĐỘ NHỚT THỰC PHẨM I Mục đích thí nghiệm ˗ Tìm hiểu đặc tính chất lỏng Newton chất lỏng phi Newton ˗ Xác định độ nhớt số chất lỏng thực phẩm máy đo độ nhớt trục quay II Cơ sở lý thuyết 1.1 Khái niệm độ nhớt ˗ Lưu chất khơng có khả chịu lực cắt, có lực tác dụng, chảy xuất lực ma sát bên Hình (2.1) mơ tả cách định tính biến thiên tốc độ dịng chảy bên thành rắn Vận tốc phần tử lưu chất tiếp xúc với thành rắn Càng xa thành rắn, vận tốc phần tử lưu chất tăng Ta chia lưu chất thành lớp 35 chuyển động song song Ứng suất ma sát (lực ma sát đơn vị diện tích) lớp chuyển động tương đối chúng phụ thuộc vào gradient vận tốc (du/dy hay γ) lớp Sự phụ thuộc mô tả định luật Newton: 1.2 Phân loại chất lỏng Chất lỏng có loại ˗ Chất lỏng Newton: Là chất lỏng mà đường biểu diễn mối quan hệ ưng suất cắt vận tốc cắt du/dy đường thẳng qua gốc tọa độ Những chất lỏng tuân theo định luật Newton độ nhớt: Ví dụ: nước, dung dịch lỗng, dung mơi hữu cơ, sữa, nước trái cây, dầu thực phẩm , ˗ Chất lỏng phi Newton: Là chất lỏng không tuân theo định luật Newton độ nhớt Mối quan hệ ưng suất cắt tốc độ cắt đường thẳng không qua gốc tạo độ Để mô tả lưu chất phi Newton người ta dùng phương trình sau: 36 III Các phương pháp đo độ nhớt: ˗ Đo độ nhớt nhớt kế mao quản 37 Nguyên lý: cho chất lỏng chảy qua mao quản, chất lỏng có độ nhớt cao chảy chậm Vì ta dựa vào tính chất để xác định độ nhớt củachất lỏng ˗ Đo độ nhớt máy đo đọ nhớt trục quay Nguyên lý: độ nhớt chất lỏng đo cách cho trục xylanh quay tốc độ chọn trước moment quay cần thiết để thắng lực cản độ nhớt chất lỏng cần đo Phương pháp cho phép ta xác định liên tục mối quan hệ ưng suất cắt tốc độ cắt IV Tiến hành thí nghiệm 4.1 Nguyên liệu dụng cụ: Nguyên liệu: ˗ Dung dịch đường 40%: chai siro 500 ml ˗ Tương cà nguyên chất: chai tương cà 500 ml Dụng cụ: ˗ cốc khoảng 500 ml ˗ máy đo độ nhớt trục quay (Brookfield) 4.2 Cách tiến hành ˗ Cho khoảng 400ml chất lỏng vào cốc thủy tinh 500ml vài phút Cho đầu dò ngập vào chất lỏng ˗ Chọn spindle phù hợp với mẫu cần đo ( đường kính spindle lớn độ nhớt quay nhỏ) ˗ Chọn tốc độ quay cho %momemt quay khoảng 30-70% 38 ˗ Ghi nhận độ nhớt tương ưng với tốc độ quay chọn (ít vòng quay khác nhau) ˗ Tiến hành đo theo hai trình tự : số vịng quay tăng dần số vòng quay giảm dần V Kết thảo luận Table 14: Kết đo mẫu Sirô Đường kính đầu N (rpm hay vịng/ đo phút) S63 0.3 S63 0.5 S63 0.6 S63 S63 1.5 S63 S63 2.5 S63 Table 15: Kết đo mẫu tương cà % moment μ (cP) 12 17.1 9.5 10.1 12.4 12.2 10.7 24000 28800 34200 10400 8080 7440 5850 4280 Đường kính đầu đo N (rpm hay vịng/ phút) % moment μ (cP) S64 10 33.5 20100 S64 12 34 17050 S64 20 45.4 13620 S64 30 57.8 11560 S63 0.5 54.9 131700 S63 0.6 65.2 131600 5.1 Xử lí số liệu 39 Biểu đồ 5: Biểu đồ hàm logμ độ nhớt siro đo đầu đo S63 Biểu đồ 6: Biểu đồ hàm log(4πN) độ nhớt siro đo đầu đo S63 40 Biểu đồ 7:Biểu đồ hàm logμ độ nhớt tương cà đo đầu đo S64 Biểu đồ 8: Biểu đồ phương trình theo hàm log(4πN) đo độ nhớt tương cà đầu đo S64 Nhận xét Về siro 41 ˗ Đo đầu đo S63 ˗ Chỉ có giá trị μ nằm đường logμ ˗ Chỉ có giá trị μ nằm đường log(4πN) Có thể kết luận kết đo siro khơng xác thao tác sinh viên khơng xác, máy móc có vấn đề,… Về tương cà ˗ Đo đầu đo S64 ˗ Hầu hết giá trị nằm đường logμ ˗ Hầu hết giá trị nằm đường log(4πN) Sinh viên làm tốt xác nên giá trị nằm đường logμ, log(4πN), VI Kết luận Với sản phẩm có độ nhớt nhỏ nên đường kính spindle lớn ˗ Ưu điểm phương pháp đo máy đo trục quay Nhanh Đơn giản Độ xác cao ˗ Nhược điểm phương pháp đo máy đo trục quay Thao tác với máy đo trục quay cần phải xác Khi thao tác tránh lắc lư, qua lại, động chạm vào máy nhằm tránh sai số Tốn nhiều thời gian 42 Hình Kết TH trang 43 Hình 8: Kết TH trang 44 Hình 9: Kết TH trang 45 Hình 10: Kết TH trang 46